PropHelix - Wyświetlanie 3D POV: 8 kroków (ze zdjęciami)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:30

Reprezentacje holograficzne zawsze fascynowały ludzi. Jest na to kilka sposobów.

W moim projekcie używam wirującej spirali z taśm LED. Łącznie 144 diody LED mogą wyświetlać 17280 wokseli w 16 kolorach. Woksele są ułożone kołowo na 12 poziomach. Diody LED są sterowane tylko przez jeden mikrokontroler. Ponieważ użyłem diod LED APA102, nie potrzebuję żadnych dodatkowych sterowników ani tranzystorów. Więc część elektroniczna jest łatwiejsza do zbudowania. Kolejną zaletą jest bezprzewodowe zasilanie elektryczne. Nie potrzebujesz szczotek i nie ma utraty tarcia.

Krok 1: BOM

Zobacz następny krok dla części drukowanych w 3D

Dla wału napędowego:

• 4 szt. śruba M4x40 z 8 nakrętkami i podkładkami 4szt.
• Śruba M3x15 do mocowania silnika do płyty
• blacha metal/aluminium 1-2mm, 60x80mm lub inny materiał do montażu silnika
• 3 szt. Śruba M3x15 do montażu siłownika na silniku

• Silnik bezszczotkowy z trzema otworami M3 na siłowniki (wał opcjonalny/nie potrzebny), tutaj jest wersja z większym momentem obrotowym.

• ESC 10A lub więcej, spójrz na specyfikacje silnika

Za ESC:

Arduino Pro Mini

Enkoder z przyciskiem (do regulacji prędkości)

Do wirnika

• Śruba M5x80 z dwiema nakrętkami i kilkoma podkładkami
• 1m 144 APA 102 LED (24 paski po 6szt.)
• Kondensator elektrolityczny 1000µF 10V
• Czujnik Halla TLE 4905L + magnes
• rezystor podciągający 10k, 1k
• Moduł bezprzewodowej ładowarki 12 V Zasilacz 5 V + radiator (20x20x20mm), patrz zdjęcia
• 3 szt. płytka z matrycą paskową, 160x100 mm
• Płytka stykowa 50x100 mm na mikrokontroler
• dobry klej, żeby paski nie odleciały
• rurki termokurczliwe
• Zasilanie 12V 2-3A DC

Mikrokontroler śmigła paralaksy:

Nie bój się tego mikrokontrolera, jest to potężny 8-rdzeniowy mcu z 80Mhz i jest tak samo łatwy do zaprogramowania/flashowania jak arduino! Na stronie paralaksy dostępnych jest kilka tablic.

Innym (mój) wyborem jest CpuBlade/P8XBlade2 firmy cluso, czytnik microSD jest na pokładzie, a plik binarny można uruchomić bez programowania!

Do programowania śmigła, a także niektórych arduino, potrzebna jest płytka adaptera USB na TTL.

Narzędzia, których użyłem:

• Nóż
• stacja lutownicza i lutownica
• wiertarka stołowa wiertarka 4+5 mm
• strzyżenie i tarnik/pilnik do płytek stykowych
• klucz śrubowy 7+8+10 mm
• klucz imbusowy 2,5mm
• młotek + punktak do zaznaczania otworów pod silnik na metalowej płytce
• imadło stołowe do gięcia metalowej płyty w kształcie litery U
• Drukarka 3D + filament PLA
• pistolet do kleju topliwego
• kilka szczypiec, obcinak boczny

Krok 2: Części drukowane w 3D

Tutaj możesz zobaczyć części, które wydrukowałem z PLA. Z przekładki wymagane jest 12 sztuk (trzecia część). Ta część tworzy odpowiedni kąt między płytami LED.

Krok 3: Bezprzewodowe mocowanie i mocowanie silnika

W tym kroku pokażę ci zasilanie bezprzewodowe. Cewki te są zwykle używane do ładowania telefonów komórkowych. Napięcie wejściowe wynosi 12V, wyjściowe 5V. To jest idealne dla naszej helisy. Maks. prąd wynosi około 2A. Na diody wystarczy 10 watów. Nie używam maksymalnej jasności diod i nie włączam wszystkich diod jednocześnie.

Jedna WAŻNA rzecz, użyj radiatora na płytce głównej cewki, ponieważ robi się bardzo gorący! Używam również małego wentylatora do chłodzenia radiatora.

Jak widać do montażu silnika używam prefabrykowanej metalowej płyty, ale można też wygiąć (alu)płytkę. Użyj około 60x60mm na górze i 10x60mm na panelach bocznych. Dodatkowo przymocowałem płytkę do ciężkiego drewnianego klocka.

Krok 4: Silnik/Sterowanie

Oto schemat jak sterować silnikiem. Używam arduino z enkoderem prędkości i przyciskiem start/stop. Dołączony jest również szkic arduino. Aby zaprogramować arduino, spójrz na kilka instrukcji tutaj na instrukcjach:-)

Silnik bezszczotkowy to mały typ 50g, który pozostał. Polecam nieco większy silnik.

Krok 5: Helix

składa się z 12 stripboardów/veroboard, w środku wywiercony jest otwór 5mm. Upewnij się, że z tyłu znajdują się co najmniej 4 miedziane paski. Zewnętrzne paski miedziane służą do zasilania taśm LED. Wewnętrzne miedziane paski są przeznaczone dla DATA i CLOCK i są oddzielone po obu stronach. Jedna strona planszy jest parzysta, a druga nieparzysta dla pikseli. W sumie są 4 grupy po 36 diod LED. Te 36 diod jest rozdzielonych na 6 w pierwszych 6 poziomach. Tak więc istnieje grupa parzysta/nieparzysta i górna/dolna.

Krok 6: Schemat helisy

Schemat wykorzystuje starszą i większą płytkę MCU, ponieważ nie znajduję szablonów nowszych/aktualnych płyt śmigła.

Do sterowania diodami LED używam mikrokontrolera Propeller firmy Parallax. Dwa piny mikrokontrolera 6x6=36 diod LED. Są to więc 4 grupy LED (schemat), od góry:

1. parzyste/dolne
2. nieparzyste/dolne
3. nieparzyste/górne
4. parzyste/górne

Dołączone oprogramowanie, spójrz na moje poprzednie instrukcje (krok 4) dotyczące programowania mikrokontrolera śmigła.

Krok 7: Jak rozmieszczone są woksele?

Na tym arkuszu możesz zobaczyć, jak rozmieszczone są woksele.

Na turę produkowanych jest 120 ramek. Każda klatka składa się z 12x12=144 wokseli, co daje łącznie 120x144=17280 wokseli. Każdy Voxel otrzymuje 4 bity na kolor, więc potrzebujemy 8640 bajtów pamięci RAM.

Krok 8: Dodatkowe informacje

Upewnij się, że spirala obraca się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara !

Bardzo ważne jest zrównoważenie spirali za pomocą przeciwwag przed obrotem. Używaj okularów ochronnych i dużo kleju do części, które mogą „odlecieć”.

Odległość między „krawędziami podpórki” wynosi 21 mm (jeśli deska ma 160 mm), anioł: 15 stopni

Aktualizacje:

• (2 maja 2017), edytuj kilka zdjęć z opisami
• (3 maja 2017), dodaj krok: Jak rozmieszczone są woksele

Drugie miejsce w Konkursie Mikrokontrolerów 2017